西北工大機(jī)械設(shè)計(jì)期末總復(fù)習(xí)公開課一等獎(jiǎng)優(yōu)質(zhì)課大賽微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

機(jī)械設(shè)計(jì)總復(fù)習(xí)第1頁(yè)第1頁(yè)第2章機(jī)械零件強(qiáng)度與耐磨性｛變應(yīng)力靜應(yīng)力｛塑性材料脆性材料疲勞極限§2-1機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算一、機(jī)械零件載荷第2頁(yè)第2頁(yè)疲勞曲線（srN—N）循環(huán)基數(shù)······NN應(yīng)力循環(huán)特性？疲勞極限｛第3頁(yè)第3頁(yè)NN·當(dāng)當(dāng)有限壽命疲勞極限無限壽命疲勞極限N第4頁(yè)第4頁(yè)0二、等壽命疲勞曲線已知材料極限應(yīng)力、、可繪制材料極限應(yīng)力圖第5頁(yè)第5頁(yè)§2-3摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述一、摩擦分類V干摩擦V液體摩擦V邊界摩擦邊界油膜V混合摩擦二、磨損1、磨損曲線（磨損過程）早期磨損階段穩(wěn)定磨損階段磨損量時(shí)間猛烈磨損階段第6頁(yè)第6頁(yè)第二篇連接機(jī)械動(dòng)連接→運(yùn)動(dòng)副機(jī)械靜連接→焊接、膠接、鉚接螺紋連接、鍵連接銷連接等可拆連接→

不可拆連接→焊接、膠接、鉚接螺紋連接、鍵連接、銷連接等第7頁(yè)第7頁(yè)第3章螺紋連接§3-1螺紋一、螺紋類型和應(yīng)用類型：普通螺紋、管螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋30o60o33o第8頁(yè)第8頁(yè)大徑d

—公稱直徑小徑d1—強(qiáng)度計(jì)算直徑二、螺紋主要參數(shù)線數(shù)n

—螺紋螺旋線數(shù)目螺距p

—螺紋相鄰兩個(gè)牙型上相應(yīng)點(diǎn)間軸向距離第9頁(yè)第9頁(yè)三角形β三、螺紋特點(diǎn)及應(yīng)用:螺旋副自鎖條件螺旋副效率矩形=0梯形β第10頁(yè)第10頁(yè)三角形螺紋和管螺紋自鎖性好，用于連接。矩形、梯形螺紋傳動(dòng)效率高，用于傳動(dòng)。第11頁(yè)第11頁(yè)四、螺紋精度:普通螺紋標(biāo)識(shí)螺紋代號(hào)---公差帶代號(hào)--旋合長(zhǎng)度代號(hào)M和公稱直徑中徑和頂徑公差帶S、N、L

M10—5g6g—S螺紋代號(hào)（普通螺紋，公稱直徑為10mm）

中徑公差帶代號(hào)

頂徑（大徑）公差帶代號(hào)

旋合長(zhǎng)度代號(hào)

第12頁(yè)第12頁(yè)M10×1左—6H螺紋代號(hào)（公稱直徑為10mm，螺距為1mm細(xì)牙螺紋，螺紋旋向左旋）中徑和頂徑（小徑）公差帶代號(hào)

M20×2—5H/5g6g內(nèi)螺紋公差帶代號(hào)

外螺紋公差帶代號(hào)

第13頁(yè)第13頁(yè)§3-2螺紋連接類型及應(yīng)用1、螺栓連接FpFp裝拆以便螺栓受拉力FF預(yù)緊力普通螺栓連接一、螺紋連接基本類型第14頁(yè)第14頁(yè)鉸制孔螺栓連接螺栓受剪切、擠壓用于橫向載荷大連接FF第15頁(yè)第15頁(yè)2、雙頭螺柱連接用于被連接件較厚，不宜制成通孔，且經(jīng)常裝拆場(chǎng)合雙頭螺柱受拉力F預(yù)緊力第16頁(yè)第16頁(yè)3、螺釘連接用于不經(jīng)常裝拆場(chǎng)合螺釘受拉力F預(yù)緊力第17頁(yè)第17頁(yè)§3-3螺紋連接防松螺紋升角ψ=1o42’~3o2’

v=6.5o~10.5o防松主線問題：預(yù)防螺旋副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)第18頁(yè)第18頁(yè)二、螺栓組連接受力分析螺栓組受力分析目的：

分析螺栓組中各螺栓受力情況，找出受力最大螺栓，以便進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。螺栓組受外載荷情況：§3-4螺栓組連接設(shè)計(jì)第19頁(yè)第19頁(yè)用普通螺栓連接連接不滑移條件：第20頁(yè)第20頁(yè)2、受轉(zhuǎn)矩螺栓組連接a.用普通螺栓連接連接不轉(zhuǎn)動(dòng)條件：第21頁(yè)第21頁(yè)b.采用鉸制孔螺栓連接受載最大螺栓所受剪力第22頁(yè)第22頁(yè)氣缸螺栓連接圖3、受軸向力緊螺栓組連接工作拉力第23頁(yè)第23頁(yè)4、受傾覆力矩M螺栓組連接0第24頁(yè)第24頁(yè)FF一、受拉螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算§3-5螺紋連接強(qiáng)度計(jì)算1、僅受預(yù)緊力第25頁(yè)第25頁(yè)1.3系數(shù)是考慮扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力影響設(shè)計(jì)式驗(yàn)算式FF第26頁(yè)第26頁(yè)氣缸螺栓連接圖2、受預(yù)緊力和工作拉力緊螺栓連接

強(qiáng)度計(jì)算工作拉力預(yù)緊力螺栓承受總拉力？？第27頁(yè)第27頁(yè)靜強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)工作拉力F改變時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)1.3強(qiáng)度條件：相對(duì)剛度總拉力第28頁(yè)第28頁(yè)二、受剪螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算剪切強(qiáng)度失效形式：螺栓剪斷接觸表面壓潰擠壓強(qiáng)度注意：[τ]-螺栓材料；[σp]-螺栓或孔壁較弱材料第29頁(yè)第29頁(yè)例3：一橫板用兩個(gè)普通螺栓聯(lián)在立柱上，已知P=4000N，L=200mm，b=100mm,f=0.15,,試求螺栓小徑d1.LbP

解:1、將外力P向螺栓組形心簡(jiǎn)化。P轉(zhuǎn)矩T螺栓組受載橫向力：P轉(zhuǎn)矩：T=P×L=800000Nmm第30頁(yè)第30頁(yè)2、分析在各載荷作用下，每個(gè)螺栓受力。=8000NLdP轉(zhuǎn)矩TPFF3、求合力第31頁(yè)第31頁(yè)4、求螺栓預(yù)緊力不滑移條件：5、求螺栓小徑d1第32頁(yè)第32頁(yè)功用:實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件周向固定,并傳遞扭矩.一.鍵連接類型及應(yīng)用第4章鍵連接§4-1鍵連接1.平鍵連接2.半圓鍵連接3.楔鍵連接4.切向鍵連接第33頁(yè)第33頁(yè)(3)采用兩個(gè)楔鍵,應(yīng)相隔布置.注意：(1)采用兩個(gè)平鍵,應(yīng)相隔布置.(2)采用兩個(gè)半圓鍵，應(yīng)布置在軸同一母線上。第34頁(yè)第34頁(yè)§5-1概述一、帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)第5章

帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)第35頁(yè)第35頁(yè)§5-3

帶傳動(dòng)工作情況分析一.帶傳動(dòng)中力分析初拉力有效拉力第36頁(yè)第36頁(yè)帶傳遞功率為：kW第37頁(yè)第37頁(yè)歐拉公式對(duì)V帶：第38頁(yè)第38頁(yè)最大有效拉力Fec影響原因：｝1、初拉力F02、包角a(≥120o)3、摩擦系數(shù)fffv=f/sin(f/2)＞f第39頁(yè)第39頁(yè)四.帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)與打滑由帶彈性變形引起帶與帶輪滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)第40頁(yè)第40頁(yè)滑動(dòng)率彈性滑動(dòng)使從動(dòng)輪圓周速度低于積極輪圓周速度:第41頁(yè)第41頁(yè)≠C）與帶所受拉力（）成正比，由于，因此第42頁(yè)第42頁(yè)

彈性滑動(dòng)與打滑區(qū)別

膠帶含有彈性，受拉后將產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)，且?guī)ё冃瘟浚ǎ┡c帶所受拉力（）成正比，由于，因此，帶繞過積極輪時(shí)，伸長(zhǎng)量將逐步減小并沿輪面滑動(dòng)，而是帶速度落后于積極輪圓周速度。繞過從動(dòng)輪時(shí)，帶將逐步伸長(zhǎng)，也會(huì)沿輪面滑動(dòng)，但是在這里是帶速超前于從動(dòng)輪圓周速度。這種由于材料彈性變形而產(chǎn)生滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。

彈性滑動(dòng)是由帶松、緊邊拉力差造成彈性伸長(zhǎng)量改變產(chǎn)生帶與輪之間相對(duì)滑動(dòng)，而打滑卻是由于過載而產(chǎn)生帶與輪之間相對(duì)滑動(dòng)。

第43頁(yè)第43頁(yè)§5-4V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)一.設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和單根V帶額定功率帶傳動(dòng)失效形式:1.打滑2.帶疲勞破壞帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:確保帶傳動(dòng)不打滑,并使膠帶含有一定疲勞強(qiáng)度和壽命第44頁(yè)第44頁(yè)§5-5鏈傳動(dòng)齒數(shù)應(yīng)選奇數(shù)，與偶數(shù)鏈節(jié)相嚙合能夠使磨損均勻。

鏈輪轉(zhuǎn)速越高、節(jié)距越大時(shí)，動(dòng)載荷越大。鏈輪齒數(shù)越少，鏈速波動(dòng)越大。第45頁(yè)第45頁(yè)p2.套筒1.滾子3.銷軸4.內(nèi)鏈板5.外鏈板節(jié)距p排數(shù)n鏈節(jié)數(shù)鏈條基本參數(shù)﹛第46頁(yè)第46頁(yè)二、滾子鏈傳動(dòng)主要失效形式1、鉸鏈磨損第47頁(yè)第47頁(yè)2、鏈條疲勞破壞3、鉸鏈膠合二、滾子鏈傳動(dòng)主要失效形式第48頁(yè)第48頁(yè)

第6章齒輪傳動(dòng)開式齒輪傳動(dòng)閉式齒輪傳動(dòng)按裝置形式分軟齒面齒輪

HBS350硬齒面齒輪

HBS>350按齒面硬度分§6-1概述第49頁(yè)第49頁(yè)缺點(diǎn)：不宜用于軸間距離過大傳動(dòng)；精度低時(shí)傳動(dòng)噪音較大；高精度齒輪加工成本高。齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)：

長(zhǎng)處：結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠；使用壽命長(zhǎng)；傳動(dòng)比準(zhǔn)確；傳動(dòng)效率高；合用范圍廣。閉式齒輪設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：閉式硬齒面齒輪按照彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按接觸強(qiáng)度校核；閉式軟齒面齒輪按照接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按彎曲強(qiáng)度校核。第50頁(yè)第50頁(yè)§6-5直齒圓柱齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算一、輪齒受力分析各力大小:FTdFFtanFFtrtnt===211//cosaaN.mm各力方向:積極輪圓周力Ft方向與轉(zhuǎn)向相反;從動(dòng)輪圓周力Ft方向與轉(zhuǎn)向相同;徑向力Fr指向各自輪心。d1=mz1第51頁(yè)第51頁(yè)1、影響齒面接觸強(qiáng)度主要參數(shù)是；d1增大，sH

，接觸強(qiáng)度；提升減小對(duì)接觸強(qiáng)度計(jì)算闡明：當(dāng)d1=mz1不變時(shí)，不同m、z1組合對(duì)接觸強(qiáng)度影響不大。第52頁(yè)第52頁(yè)m增大，減小，彎曲強(qiáng)度提升。對(duì)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算闡明：2、相嚙合齒輪,如則;SaFatYYbmKF=KT211FSaYFaYmbd=s應(yīng)分別驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度﹛兩齒輪這部分相同1、影響齒根彎曲強(qiáng)度主要參數(shù)是

；m第53頁(yè)第53頁(yè)一、輪齒受力分析各力大小:各力方向:方向用“積極輪左、右手定則”鑒定。§6-5斜齒圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算b=tanFFtaab=tancosFFntr、鑒定辦法與直齒輪相同。=dT2F11t第54頁(yè)第54頁(yè)對(duì)積極輪，左(右)旋用左(右)手,四指指轉(zhuǎn)向,拇指指向?yàn)檩S向力方向。第55頁(yè)第55頁(yè)積極輪第56頁(yè)第56頁(yè)例：斜齒輪受力分析已知二級(jí)斜齒輪傳動(dòng)，1輪積極，轉(zhuǎn)向和旋向如圖，試：1、為使Ⅱ軸軸向力小，合理擬定各齒輪旋向；

2、畫出各輪齒受力方向。ⅡⅢ2Ⅱ134結(jié)論：Ⅱ軸上兩斜齒輪旋向相同時(shí)，Ⅱ軸總軸向力小?！さ?7頁(yè)第57頁(yè)§6－6直齒錐齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算一、幾何尺寸計(jì)算

直齒錐齒輪以大端模數(shù)為原則模數(shù)；m

強(qiáng)度計(jì)算按齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量齒輪進(jìn)行。第58頁(yè)第58頁(yè)積極輪1二、輪齒受力分析各力方向：和方向鑒定與圓柱齒輪相同；方向由小端指向大端。··第59頁(yè)第59頁(yè)ⅡⅢⅠ1234習(xí)題6－2已知直齒錐齒輪—斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，輸出軸Ⅲ轉(zhuǎn)向如圖，試：1、畫出各齒輪受力方向；2、為使Ⅱ軸軸向力小，合理擬定齒輪3、4旋向。ⅢⅡ注意：當(dāng)n

反向時(shí)，Ⅱ軸軸向力大?！ぁさ?0頁(yè)第60頁(yè)第7章蝸桿傳動(dòng)§7-1蝸桿傳動(dòng)類型及特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊；2.傳動(dòng)平穩(wěn)；4.傳動(dòng)效率低。3.能夠設(shè)計(jì)成含有自鎖性；不宜于大功率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下工作，多用于中小功率、不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工況下.第61頁(yè)第61頁(yè)3.蝸桿分度圓直徑和直徑系數(shù)正確嚙合條件：（旋向一致）γ=β

為減少蝸輪滾刀數(shù)目，要求d1為原則值。γβ第62頁(yè)第62頁(yè)少，角小，效率低，但能夠有自鎖性；

γ

γ

多，角大，效率高，但加工困難。自鎖條件：

z2=iz1，過多，d2

大，使蝸桿跨度大，剛度低，普通z2≤80。4.蝸桿頭數(shù)、傳動(dòng)比、蝸輪齒數(shù)第63頁(yè)第63頁(yè)

§8－1概述一.軸功用和類型分類:按受載情況分為轉(zhuǎn)軸:工作中既受彎矩又受扭矩;功用:支承傳動(dòng)件并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力第8章軸心軸:只承受彎矩;傳動(dòng)軸:只承受扭矩.第64頁(yè)第64頁(yè)二、軸上零件軸向定位1、軸肩定位3、套筒定位2、圓螺母固定為能拆卸軸承，應(yīng)使h<δ。｝為確保零件定位可靠，應(yīng)使l<B。BlhδBl第65頁(yè)第65頁(yè)5、錐形軸孔與軸端擋圈定位4、彈簧擋圈定位第66頁(yè)第66頁(yè)§9-1滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)、類型、代號(hào)及其選擇一.滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)第9章

滾動(dòng)軸承內(nèi)圈外圈滾動(dòng)體保持架第67頁(yè)第67頁(yè)三.滾動(dòng)軸承代號(hào)前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)×××××軸承分部件代號(hào)對(duì)軸承技術(shù)性能特殊要求代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)★內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)（字母）游隙代號(hào)★內(nèi)徑代號(hào)★寬度系列代號(hào)★類型代號(hào)1235軸承代號(hào)分三段，基本代號(hào)在中間，前段表示分部件，結(jié)構(gòu)、精度在后邊。直徑系列代號(hào)★/P×/C×第68頁(yè)第68頁(yè)滾動(dòng)軸承代號(hào)舉例62312---深溝球軸承---無特殊結(jié)構(gòu)---內(nèi)徑60mm---公差等級(jí)代號(hào)略---游隙代號(hào)略/P0/C07208AC/P5---內(nèi)徑40mm---角接觸球軸承---公差等級(jí)5級(jí)---接觸角α=25度第69頁(yè)第69頁(yè)

滾動(dòng)軸承尺寸選擇出現(xiàn)點(diǎn)蝕前轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。一、失效形式和基本額定壽命1、疲勞點(diǎn)蝕2、塑性變形（低速軸承）壽命計(jì)算靜載荷計(jì)算壽命：基本額定壽命：一個(gè)軸承達(dá)到基本額定壽命概率是

%。90一組軸承中，90%軸承出現(xiàn)點(diǎn)蝕前工作轉(zhuǎn)數(shù)或工作小時(shí)數(shù)。（或）第70頁(yè)第70頁(yè)Frα內(nèi)部軸向力計(jì)算時(shí)Fs=××·Fr

式給出FrFr5.角接觸軸承（3、7類）軸向載荷Fa計(jì)算第71頁(yè)第71頁(yè)

表9-9約有半數(shù)滾動(dòng)體接觸時(shí)內(nèi)部軸向力Fs計(jì)算公式圓錐滾子軸承角接觸球軸承70000C(a＝15o)70000AC

(a＝25o)70000B(a＝40o)Fs=Fr/(2Y)Fs=e

FrFs=0.68FrFs

=1.14Fr第72頁(yè)第72頁(yè)12正裝（面對(duì)面）第73頁(yè)第73頁(yè)假如，12軸上合力方向軸承1被壓緊，有

，軸承2被放松，無

，第74頁(yè)第74頁(yè)12假如，軸上合力方向軸承2被壓緊，有

，軸承1被放松，無

，第75頁(yè)第75頁(yè)12

3,7類軸承Fa求法：1.依據(jù)軸向合力方向鑒定“壓緊”